青藏高原季节冻土区土壤冻融过程水热耦合特征

• 作者: 张法伟 戴黎聪 曹广民 李以康 李茜 杜岩功 林丽 柯浔 郭小伟
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 地球科学
• 关键词: 季节冻土 季节变化 冻融过程 土壤温度 土壤水分 青藏高原
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 冰冻圈与全球变化
• 页码范围: 390-398
• 页数: 9页
• 分类号: P642.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2018.1085

摘要

青藏高原被誉为"中华水塔",其广泛分布的多年冻土和季节冻土在保证我国水资源安全上具有重要的地位.基于2015年7月-2016年6月青海海北站季节冻土的水热监测数据(土壤含水量为未冻水含量),分析了冻结深度的季节变化和冻融过程水热运移特征.结果表明:各土层土壤温度与土壤水分含量变化均表现为"U"型.土壤温度变化规律与日平均气温基本一致,但滞后于日平均气温的变化,滞后时间取决于土层深度.与多年冻土冻融规律不同,海北站季节冻土表现为单向冻结、双向融化特征,冻融过程大致可划分为三个阶段:冻结初期、冻结稳定期和融化期.同时,季节冻土消融速率大于冻结速率,且融化过程中以浅层土壤融化为主.在冻结过程中,土壤水分沿上、下两个方向分别向冻结锋面迁移,各土层土壤含水量迅速下降.而在融化过程中,各土层土壤含水量逐渐增加,且在浅层土壤形成一个土壤水分的高值区.土壤冻融过程中未冻水含量与各土层土壤温度具有较好的相关关系,且浅层土壤拟合效果优于深层土壤.本研究对揭示高原关键水文过程以及寒区水热耦合模型构建具有重要意义.